Стабилизированный интерферометр Советский патент 1988 года по МПК G01B9/02 

о 4;

00

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для прецизионного измерения профиля фазовых объектов или формы отражающих поверхностей.

Цель изобретения - повышение точное- ти измерения и новышение безонасности работы путем исключения погрешности от влияния окружаюш.ей среды и понижением напряжения питания активного элемента интерферометра.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит лазер 1, расположенные последовательно по ходу излучения объектив 2, диафрагму 3, светодели- тельный кубик 4, деляш,ий пучок излучения на предметный и опорный. На кубике 4, например, со стороны предметного пучка закреплена жидкокристаллическая ячейка 5 так, что грань кубика 4 является одной из стенок жидкокристаллической ячейки 5. По ходу предметного пучка последовательно расположены коллимирующая линза 6 и исследуемый объект 7. По ходу опорного пучка расположено сферическое зеркало 8. По ходу совмещенных после интерференции на кубике 4 пучков размещена диафрагма 9 и фотоэлектронный умножитель 10.

Выход фотоэлектронного умножителя 10 соединен с входом резонансного усилителя 11, выход которого соединен с входом фазового детектора 12. Генератор 13 через фазовращатель 14 связан с вторым входом детектора 12. Фазовый детектор 12 через интегратор 15 соединен с блоком 16 управления жидкокристаллической ячейкой 5. Выход ге- нератора 13 связан с вторым входом блока 16, выход которого соединен с ячейкой 5.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой пучок лазера 1 фокусируется объективом 2 на диафрагму 3, служащую пространственным фильтром. Светодели- тельный кубик 4 с жидкокристаллической ячейкой 5 разделяет световой пучок на предметный и опорный. Предметный пучок, пройдя жидкокристаллическую ячейку 5, колли- мируется линзой 6 и, отразившись от исследуемой поверхности 7, вновь возвращается на светоделительный кубик 4. Опорный пучок, отразившись от сферического опорного

-, 5

0

с

0 5

зеркала 8, также попадает на кубик, где интерферирует с предметным пучком.

Блок 16 управления, задаваясь частотой опорного напряжения с генератора 13, формирует сигнал, служащий для создания пробных возмущений разности хода. Этот сигнал представляет собой периодические чередующиеся импульсы низкой и высокой частоты (низкая частота - это частота ниже инверсии знака диэлектрической анизотропии данного жидкого кристалла, а высокая, соответственно, выше). Периодическая фазовая модуляция при интерференции приводит к движению интерференционных полос и, следовательно, к модуляции интенсивности света, прошедшего через диафрагму 9. Данное изменение интенсивности регистрируется фотоэлектронным умножителем 10. Случайное изменение разности хода плеч интерферометра, например при вибрациях, вызывает изменение фазы сигнала с фотоэлектронного умножителя 10. Этот сигнал усиливается резонансным усилителем 11 и подается на вход фазового детектора 12. На другой вход фазового детектора поступает сигнал с генератора 13 переменного тока через фазовращатель 14. Полученный сигнал рассогласования интегрируется для увеличения порядка астатизма интегратором 15 и поступает на блок 16 управления жидкокристаллической ячейкой 5, в котором происходит изменение амплитуды сигнала пробных возмущений в соответствии со знаком и величиной сигнала рассогласования.

Таким образом, обеспечивается слежение за случайными возмущениями разности хода.

Формула изобретения

Стабилизированный интерферометр, содержащий лазер и расположенные последовательно по ходу излучения светоделительный кубик, предназначенный для разделения пучка излучения на два, и систему сведения пучков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения безопасности работы, он снабжен жидкокристаллической ячейкой, закрепленной на кубике со стороны одного из разделенных пучков так, что грань кубика является одной из стенок жидкокристаллической ячейки.

Изобретение относится к измерительной технике и нредназначено для нрецизион- ного из.мерения профиля объектов или формы отражающих поверхностей. Цель изобретения - новышение точности измерения и безопасности работы путем исключения погрешности от влияния окружаюнхей среды и понижением напряжения гштання интерферометра. Нучок излучения лазера 1 делится светоделительным кубиком 4 на два, один из которых поступает па объект 7, а дру1Ч)й - на опорное зеркало 8. На грани кубика 4 со стороны одного из разделенных пучков закреплена жидкокристаллическая ячейка 5 так, что грань кубика является одной из стенок ячейки 5. Отраженные от объекта 7 и зеркала 8 пучки интерферир чот на кубнке 4 и интерференционная картина регистрируется фотоэлектронным умножителем 10. Сигнал рассогласования разности хода, зарегистрированный умножителем 10 и преобразованный фазовым детектором 12 через блок 16 угфавления, поступает па ячейку 5 для коррекции разности хода. 1 и.п. ш (Л